nyomáshullám

Nyomáshullámnak nevezzük az olyan mechanikai hullámokat, amelyek a közeg nyomásának helyi változásait továbbítják. A hullám során a közeg részecskéi tömörítés és ritkítás hullámában mozognak, vagyis a nyomás ingadozik, miközben a rezgés által terjed a közegben. A nyomáshullámok minden fajta közegben előfordulnak, és a hanghullámok legelterjedtebb példái közé tartoznak.

A nyomáshullámok fő típusa a longitudinális hullám, amelyben a részecskék mozgása a hullám terjedésének irányában történik. Ebben a rezgésmódban a közeg sűrűsége és nyomása periodikusan változik, miközben a közeg szemcséi egymáshoz képest közelebb és távolabb kerülnek. A közeg tulajdonságaitól függően a hullámsebesség eltérő: gázokban és folyadékokban a nyomáshullám sebessége a tömörítési modulus és a sűrűség arányának gyöke, v = sqrt(K/ρ). Szilárd közegben a hosszanti hullám sebessége a Lamé-paraméterekkel és a sűrűséggel is kifejezhető, például v_p = sqrt((λ + 2μ)/ρ).

A nyomáshullámok mérésére és észlelésére mikrofonokkal vagy hidrofonokkal, illetve szeizmikus vizsgálatoknál szeizmográfokkal kerül sor. Veszteségek miatt a hullámok amplitúdója és frekvenciája módosul, és a közeg viszkozitása, hővezetése, valamint szóródása is befolyásolja a terjedésüket.

Alkalmazások közé tartozik a hang- és zeneipar, ultrahangos diagnosztika, anyagvizsgálat és geofizikai kutatások, ahol a nyomáshullámok segítségével tárgyak tulajdonságait és a közeg szerkezetét lehet vizsgálni.